10 VIDA DİŞLİ BAĞLAMA ELEMANLARI

10.1 GİRİŞ

Makine mühendis olmayan kişiler bağlama elemanlarından (cıvata, somun ve vida) bahsederken son derece önemsizlermiş gibi konuşurlar. Makine mühendisleri ise bağlama elemanlarının çok çeşitlerinin olduğunu ve bunların tasarım detaylarına dikkat edilmesi gerektiğini çok iyi bilirler. Bağlama elemanlarının (dişli olanlar yada olmayanlar) ekonomik değeri son derece önemli olup, 1978 yılında normal boyuttaki bir yolcu uçağında kullanılan bağlama elemanları (cıvata, somun, vida ve perçinlerin) adeti 2.4 x 106 olup, ekonomik değeri 750,000.00 dolar olmuştur. Bağlama elemanları birleştirilmesi gereken iki veya daha fazla parçayı bir birine emniyetli bir şekilde bağlamak için kullanılır. Bağlama elemanlarının çok sayıda kullanıldığı yere en iyi örneklerden birisi günlük yaşamımızda kullandığımız otomobillerdir. Aynı zamanda bağlama elemanları değişik ortamlarda kullanılmaları nedeniyle, korozyon riski olan ortamlarda dahi kullanılabilecek yeterlilikte olmalıdırlar. Korozyon genelde çevresel etkilerle veya galvanik olarak ortaya çıkmaktadır. Vidalı bağlama elemanları genelde düşük maliyetle ve otomatik olarak üretilmekte olup, takılmaları ve sökülmeleri kolay olmak durumundadır. Bazı özel durumlar için (arabanın tekerleklerini gasp etmek, vs) vidalı bağlantı elemanının sökülmesi zorlaştırılmaktadır (özel alet gerekebilir).

Özetle, vidalı bağlama elemanlarındaki problemler sıralanır ise, hafif olmalı, imalatı ve kullanımı ucuz olmalı, korozyona karşı duyarlılığı az olmalı ve son olarak ta titreşim nedeniyle kendi kendine gevşememeli. Bunlar mühendisler için hala geçerliliğini koruyan ve üzerinde çalışılan konulardır. Bunlara ilaveten mühendisler doğru bağlama elemanının seçimine, kullanımına ve piyasada olup olmadığına dikkat etme durumundadır.

Güç vidaları da makine parçalarından olup, onlar üzerinde de mühendisler tarafından yoğun bir araştırma sürdürülmektedir.

Cıvataların kullanım amaçları değişken olabildiğinden, tablo 1 de cıvataların türüne göre kullanım amaçları verilmiştir.

Tablo 10.1 Cıvata Çeşitleri ve Kullanım Amaçları

Şekil 10.1a da sadece cıvata kullanılarak birleştirilmiş iki makine elemanı (parça), bağlantı parçaları, iki parçanın cıvata somun bağlama elemanı kullanılarak birleştirilmesi ve bağlantı parçaları görülmektedir. Şekil 10.1 a da 1) Silindir başlı cıvata, 2) pul, 3) ve 4) birleştirilen parçalar ve 5) vida (vida dişi) açılmış delik. Şekil 10.1 b de ise 1) altıgen başlı cıvata, 2) pul, 3) ve 4) birleştirilen parçalar ve 5) emniyet halkası ve 6) somun.

Cıvata Türü Kullanım Amacı

Bağlama Cıvatası Makine elemanlarının çözülebilir bir şekilde birleştirilmesinde

Hareket Cıvatası Dönme hareketini öteleme hareketine dönüştürmesinde

Ayar Cıvatası Mesafelerin, boşlukları ayarlanmasında ve belirlenmesinde

Kapama Cıvatası Tapa olarak deliklerin sızdırmazlığı sağlayacak şekilde kapatılmasında

Ölçü Cıvatası Dönme hareketini çok hasas olarak öteleme hareketine dönüştürmesinde

Gergi Cıvatası Eksen doğrultusunda germe kuvvetinin uygulanmasında

    

10.2 D

Cıvatalaedilerekkendineoluşturdbir devi

ise helis

DİŞ FORM

arda oluşturk Şekil 10.1be paralel oladuğu hacimsirde eksen b

s açısı (d

Şekil 1

Şekil 10

MLARI, TE

rulan vidanıb de görüld

arak dönen bsel eğriye h

boyunca yap

denir.

Şekil

10.1c He

0.1 Cıva

ERMİNOL

ın kesiti, kardüğü gibi dabir doğru üzhelis eğrisi dptığı ilerlem

10.1b Vi

lis Vidada

ata Bağlant

OJİSİ VE

re, trapez, üairesel bir sizerinde sabidenir. Doğru

meye adım (p

ida Helisini

P Adım, L

tılarındaki

STANDAR

üçgen ve diğilindir etrafıit hızla hareu üzerindek

(p) denir. Do

in Oluşturu

Helis Boyu

Elemanlar

RTLAR

ğer geometrına sarılır. Beket eden heki herhangi boğrunun yat

ulması

u ve Heli

r

rik şekillerdBu silindir eerhangi bir nbir noktanıntayla yaptığ

is Acısı

de imal etrafında noktanın n tam ğı acıya

    

Şekil 10ima ediledilmiş kullanıl

Şekil 10(geomet10.2 de olarak vimal edihesaplan

V şeklinçapındaimalatınkırılmaloluşturmgeliştirmverilmiş

0.1c de ise tlmediği durcıvatalara rmaktadırlar

0.2 cıvatalartri) inç serisstandart inç

verilmiştir. Bilebilmektednmıştır. Bu

ndeki 60 dea ve diş dibinda halen kulara uğrarkemaktadırlar.me toplantılştir.

tek vidalı, sarumlarda cıvrastlanmaktr.

rda kullanılsindeki ve mç cıvatalar vBuradaki cıdir. Cıvatalaalan cıvata

recelik diş p çapında keullanılmaktaen, diş dibin. Bu keskin larında ortad

ağ dişli ve çvatalar tek aadır. Bu tip

an standart metrik seridve tablo 10.3vatalar stanarda gerilm

ada oluşan g

profili ilk kueskin köşeleadır. Nomin

ndeki keskinköşeler dah

dan kaldırıla

Şekil 10.2

çift vidalı soancak bazı d

p cıvatalar g

diş geometdeki cıvata v3 de ise stan

ndart olup bme alanı adımgerilmenin h

kullanılan dierle imal edinal çaptaki kn köşeler iseha sonra ülkarak metrik

Genel D

ol dişli bir cdurumlarda enelde kuvv

risini gösterve somunlarndart metrikunların dışı

m ve diş dibhesaplanma

iş profili olmilmiştir. Bu keskin köşee gerilme kokelerin aralak cıvata prof

Dişli Profili

cıvata görülmbirden fazl

vet iletimind

rmektedir. Br için kullank cıvatalar kndaki ölçül

bi çapının avsında kullan

makla birlikprofil mode

eler kullanımonsantrasyoarında yaptığfilinin kulla

i

mektedir. Gla dişli ile imde

Bu profil nılmaktadır.kalın ve inclerde de cıvaverajı olaraknılır.

kte, dişin noern cıvata m sırasında onu ğı standart

anılmasına k

Genelde mal

Tablo e dişli atalar k

minal

karar

    

Tablo 110.2 İnç Cıvataları

n Temel Booyutları

    

Her bir toleransbağlama

Şekil 10eski olayüksek

uygulama ds kullanma ia elemanını

0.4 de ise enanı ve hala efakat imala

Tablo 10

T

değişik diş pihtiyacı gereın fiyatı artm

Şekil 10.

n çok kullanen genel kulatı zor olduğ

.3 Metri

Tablo 10.4 D

profili ve diektirebilir. Dmaktadır. Şe

.3 Cıvat

nılan cıvata llanılan profğundan paha

ik Cıvatala

Diğer Metr

işler arasındDişler arasınekil 10.3 de

ta Dişleri A

diş profillefillerden biralıdır. Alttak

arın Temel

rik Cıvatala

da (cıvata vendaki tolera

e değişik diş

Arasındaki

eri görülmekrisidir. Kareki şekilde a

Boyutları

ar

e somun) deansın azalmş profiller gö

Tolerans

ktedir. Trapee profillerin şıkkındaki

eğişik hassamasıyla vidal

örülmekted

ez diş profin ise verimli

metrik dişl

asiyette lı

dir.

li en iliği li profili

    

ise en çoyük taşı

10.3 C

Cıvatalaözelliğinmengenpozisyopozisyo

Şekil 10hareketlhareketi

ok kullanılaınması gerek

CIVATAL

ar dönme handen faydal

nesi gibi birçon tanımlamonunun belir

0.5 de üç deli olan parçai, hareketsiz

an metrik diktiği durum

AR

areketini yalanarak mekçok alet tasa

malarıdır. Örrlenmesi.

eğişik krikona siyah renkz olan uzun

işli profilidimlarda kullan

Şekil 10

avaş lineer hkanik krikolarlanmıştır.rneğin: mikr

nun belli birkte olan parcıvatada do

ir. Testere dnılırlar.

0.4 Diş P

harekete çevlar, çekme v Başka kullrometrenin

r ağırlığı karçadır. Harekoğrusal hare

dişliler ise g

Profilleri

viren makinve basma mlanım alanlaveya takım

aldırması göketli olan pekete dönüş

genelde bir y

ne elemanlarmakineleri, aarından bazıtezgâhların

österilmektearçada oluşerek ağırlığ

yönde fazla

rıdır. Cıvataağaç ve metıları ise çoknda tablanın

edir. Buradaşturulan dönğı ya kaldırm

eksenel

aların bu al

k hassas n

a nme makta ya

    

da indirdeki kri

Şekil 10açıyla ctam bir üçgende

Burada:

L

Şekil 10

(w) yükkuvveti

rmektedir. Bikoyu seçeli

0.5c deki hacıvataya düzturluk diş pen şu ilişki y

:

∶ Heli

: Tam

∶ Dişi

0.6 da somu

k (toplam a. Somuna et

Burada krikoim.

Şekil 1

areketli kısmzgün bir şekprofilinin biryazılabilir.

Şekil 1

is açısı

m bir tur dön

in ortalama

unun çok k

ağırlığın birtki eden mo

oların üçü d

0.5 Yük

mı döndürerkilde tırmanmr kısmı açıl

10.6 Cıv

nmede alına

çapı

küçük bir kı

r oranı), (n)oment ise

de aynı pren

k Kaldıran

rek, hareketması sağlansın. Eğer ta

vata Dişine

an yol

ısmı gösteri

) normal ku/2 dir

nsiple çalışm

n Üç Değişik

li kısmın içnmış olur. Şam bir turluk

e Gelen Kuv

ilmekte olup

uvvet, (n).

makta olup,

k Kriko

indeki somuekil 10.6 da

k açılım yap

vvetler

p, somuna

sürtünme k

biz şekil 10

unun belli ba gösterildiğpılarsa oluşa

etki eden k

kuvveti, (q)

0.5c

bir ği gibi an

10.1

kuvvetler

) tanjant

    

Şekil 10.6 da sol taraftaki şekilde görülen blok üzerine etki eden kuvvetlerin toplamı;

0: cos cos sin 0

Eksenel kuvvetlerin toplamı;

0: sin cos cos 0

veya

cos cos

Denklem a ve denklem b birleştirilir ise;

cos cos sincos cos

q kuvvetinin oluşturduğu moment /2 olarak ifade edilmişti. Formülleri elde etmede kullanılan küçük blok sadece somun dişlisinin bir parçasını gösterdiğinden, elde edilen denklem diş boyunca (bir tam dönme için) integral alınarak toplam tork bulunur. İntegral sonrasında q Q ile, w W ile ve n N ile yer değiştirir. Buna göre yeni moment denklemi;

2 2cos cos sin

cos cos 10.2

Şekil 10.5c de (moment) T = Fa.

Genelde L ve bilinen değerler olduğundan, moment denkleminin payı ve paydası cos ile

bölünüp tan için / yerine yazılır ise yeni moment denklemi;

2cos

cos 10.3

Bazı uygulamalarda dönen ve sabit parçalar arasında bir baskı bileziği (thrust collar) mevcuttur. Bu durum Şekil 10.5 de verilmiştir ve baskı bileziği olarak (dc) çapında rulman kullanılmıştır. Bazı durumlarda basit bir basma pulu da kullanılabilir. Burada baskı bileziği ya da baskı pulunun sürtünme katsayısı c ise, sürtünme kuvvetinin oluşturduğu /2 kadarlık sürtünme momenti hesaplanan momente ilave edilmelidir. Buna göre;

2cos

cos 2 10.4

Kare şeklindeki cıvata profili için cos 1 olduğundan denklem 10.4 aşağıdaki hale gelir.

2 2 10.4

    

Trapez profilli cıvatalarda, acının çok küçük olması nedeniyle cos 1 alınarak denklem 10.4a hatasız kabul edilebilecek sonuç verdiği kabulü ile kullanılabilir.

Kaldırılan ve indirilen yük hesaplamalarında sadece ( n) sürtünme kuvvetinin ve (q) tanjant kuvvetinin yönleri değişir. Genel durumda yükü indirmek için gerekli moment;

2cos

cos 2 10.5

Kare şeklindeki cıvata profili için cos 1 olduğundan;

2 2 10.5

10.3.1 SÜRTÜNME KATSAYISI DEĞERLERİ

Genelde baskı bileziği ve ya baskı pulu düşük değerde sürtünme katsayısına, c, sahip olduğundan, oluşturduğu ilave sürtünme momenti ihmal edilmektedir.

Standart kullanma koşullarında (yağlama mevcut) ve çelik baskı bileziği malzemesine karşılık gelen malzemenin dökme demir veya bronz olması durumunda, standart baskı bileziği için sürtünme katsayısı 0.08 ila 0.2 arasında seçilir. Bu aralık başlangıç ve çalışma durumundaki aralık olup, genelde başlangıçtaki sürtünme katsayısı çalışma anındakinin üç katı kadar fazla olabilir.

10.3.2 NORMAL DÜZLEMDEKİ DİŞ AÇISININ DEĞERİ

Şekil 10.7 normal düzlemde diş açısının değerini ( kullanıldı) ve eksenel düzlemde diş açısının değerini ( kullanıldı) göstermektedir. Şekil 10.7 den şu ifade yazılabilir.

tan tan cos 10.6

Küçük helis acıları için cos 1alınabilir.

    

Şekil

10.3.3 K

Kendi kDenklemcıvatanı

Eğer ka

Cıvata solması gmakine

10.3.4 D

Cıvatanuygulanoranı ve

l 10.7 E

KENDİ KE

kendini kilitm 10.5 de oın kendi ken

are diş kulla

statik yük agöz önündeelemanların

DİŞ VERİM

nın bir tur nan kuvvet ierimliliğe eş

Eksenel ve N

ENDİNİ Kİ

tleyen cıvataolduğu gibi bndini kilitlem

nılmış ise d

altında kende bulundurunın birleştir

Mİ

dönmesi soile çarpılmaşittir. T için

Normal Dü

İLİTLEYE

aları sökmebaskı bilezimesi için,

denklem şu h

≧

di kendini kulmalıdır. Crilmesinde g

onucunda gasıyla elde e elde edilen

,

üzlemde Ölç

EN CIVATA

ek için pozitiğinden doğ

≧cos

hali alır.

kilitliyor olsCıvata ve sogöz önünde

gerekli olanedilir (WL).n denklemi,

çülen Diş A

ALAR

tif moment uğan sürtünm

≧ tan

sa bile, titreomunların tibulundurul

n iş tam biGerekli oladenklem 10

coscos

Açılarının K

uygulama ze kuvveti ih

eşimlerin etkitreşimin etkması çok ön

ir tur dönman iş girişi 20.4 de yerin

s

Karşılaştırı

zorunluluğuhmal edilir i

tkisiyle gevtkisiyle gevnemlidir.

me ile alına2 dir. ne koyarsak

ılması

u vardır. ise,

10.7

10.7

şeyebilir vşemeleri

an yolun / 2

,

10.8

    

Eğer ka

Her zam

Denklembölünm

Denklemaşağıdak

Eğer ka

Şekil 10gösterm

Şekil

1.

are diş profil

man bir pro

m 10.8 zemesiyle ifade

m 10.1 rı ki denkleme

are diş profil

0.8 verimlilmektedir. Bu

10.8 T

Sürtünme k

li kullanılm

obleme iki a

göre, vere edilir. Bun

denklem 1e ulaşırız.

li kullanılm

liğin değişiurada elde e

rapez Dişle

katsayısının

mış ise,

ayrı noktad

rim gereklinu burada ir

10.8 de ye

mış ise,

mini sürtündilen grafik

erin Verim

artmasıyla

dan yaklaşar

i momentinrdelemeyece

erine koyar

coscos

11

nme katsayıklerden aşağ

i (Baskı Bi

birlikte ver

rak aynı son

n = 0eğiz.

rak ve ger

ısının ve heğıdaki sonuç

leziği Sürtü

rimlilik azal

nuca ulaşm

durumunda

rekli basitle

elis açısınınçlar elde edi

ünmesinin

lmaktadır.

mak güven v

a gerekli m

eştirmeleri

n fonksiyondilebilir.

İhmal Edil

10.8

vericidir.

momente

yaparak

10.9

10.9

nu olarak

lmesi)

    

2. Vşy

3. Aaddnb

10.3.5 Y

Şekil 10arasındaindirilmdüşük o

Bilyeli rboyutta azaltmataşınan

Bilyeli ranten pokontrolü

Problemmm ve dolup, süalının yiçin gerverimin

Verimlilik hşekil 10.6 dyük çok az Aynı şekildaynı zamandişlilerde didemek, açınnormal kuvbir şekilde a

YUVARLA

0.9 da bilyela oluşan yüz

miştir. Bu duolması neden

Şekil 10.9

rulmanlı cıvve hafif ola

ak için incedyük azaltılm

rulman cıvaozisyon konünde ve baş

m 1: Şekil 1dişliye uygu

ürtünme katsolu, diş dibekli başlang

ni hesaplayın

helis acısınıda görülen skaldırıldığı

de verimliliknda diş açısıiş açısı 14.5nın oluşturd

vveti ve bunazalma göst

ANMA TEM

li rulman cızey sürtünm

urumda sürtniyle gevşem

9 Bilyel

vataların yüanları genelde olsa yağlmalıdır.

ataları genelntrolünde, hşka birçok u

10.10 daki culanan dikesayısı 0i çapını, ortgıç momentn.

ın sıfıra yakistemde, cıvndan, mom

k helis açısınnın ( ) sıf

5 dereceye kduğu düzlema bağlı olarterir.

MASI

ıvatası görümesi, bilyeliünmede minme olmakta

li Rulman C

ük taşıma kalde daha çoklama çok ön

lde uçaklarıhasta yatak puygulamada

cıvatalı kriky kuvvet 450.12 talama çapı,tini tahmin e

klaşmasıyla vatanın birç

ment kayıplarnın 900o yefırdan büyümkadar kullanmin cıvata drak sürtünm

ülmektedir. Bi rulman kulnimize edil

adır.

Cıvatasının

apasite normk kullanılmanemlidir. Eğ

ın iniş takımpozisyon ko

a kullanılırla

ko ikili trape500 N dur. B0.09 dur

, helis açısınediniz. c) Y

birlikte sıfıçok kez tamrı çok fazla

e yaklaşmasmesiyle azdnılmaktadır.düzlemiyle ç

me kuvvetini

Burada cıvallanarak minmiş olur. Bi

n Montajın

mal cıvatalaraktadır. Bu ğer yağlama

mlarında, otoontrolünde, ar.

ez dişlilerinBaskı bilezir. a) Cıvata anı bulunuz.

Yükü kaldırı

ıra yaklaşmam tur döndürü

olmaktadırı ile sıfıra y

da olsa değiş. Helis açısıçakışması de

artıracağın

ata dişleri ilnimum temilyeli rulma

nın Kesit Gö

r oranla dahtip cıvatala

a yapılmada

omatik kapımakinelerin

e sahip olupiğinin ortalaadımını, tamb) Yükü kalması sırası

maktadır. Çünrülmesine kar. yaklaşır. Veşmektedir. Tının artırılmemektir. Bu

ndan verimli

le somun dişmas yüzeyineanlarda sürtü

Görünümü

ha fazladır. arda sürtünman kullanılac

ı kapayıcılan pozisyon

p, nominal çama çapı 38m bir tur döaldırma ve iında krikonu

nkü arşılık

rimlilik Trapez

ması u durum ilik hızlı

şleri e ünmenin

Küçük meyi cak ise,

arında,

çapı 24 8 mm nmede indirme un

    

Verilenmm,

İstenenve helistahmin

Kabulle

1. B2. B

24 mm ten dola

Şekil 10

Şekil 10

Denklem

b) Başlanedeniykullanar

Burada

tan

nler: : Nomi0.12

nler: a) Cıva açısını buluediniz. c) Y

er ve Çözüm

BaşlangıçtaBaşlangıçta1/3 ü kadar

lik nominalayı L = 2p =

0.4a dan, diş

0.4a dan,

m 10.1 den,

angıçtaki süyle yeni sürtrak genel m

denklem 10

tan

inal çap = 20.09

ata adımını,unuz. b) Yü

Yükün kaldır

m:

a ve yükün kaki sürtünme

fazladır.

l çapı olan c= 2(3) => L

ş yüksekliğ

,

ürtünme kattünme katsa

moment gere

0.6 dan h

cos

Şekil 10.

24 mm, dike

tam bir turükü kaldırmrılması sıras

kaldırılmasıe katsayısı h

cıvatanın adL = 6 mm

i = p/2 = 3/2

24 1.5

sayısı, hareayıları , eksinimi hes

2

hesaplanma

10 Cıvat

ey kuvvet =

r dönmede ama ve indirm

sında krikon

ı esnasında hareket baş

dımı tablo 1

/2 =1.5 mm

eket sırasınd0.16

saplanabilir

coscos

alıdır.

tan c

.

talı Kriko

= 4500 N, bi

alının yolu, me için gerek

nun verimin

sürtünme kladıktan son

0.3 den p =

.

622.5

dakinin 1/3 ü0.12 olu

r.

s2

os

ileziğin orta

diş dibi çapkli başlangıçni hesaplayı

katsayısı sabnraki sürtün

3 mm olara

.

ü kadar fazlur. Denklem

tan 14

alama çapı =

pını, ortalamıç momentinın.

bit kalmaktanme katsayı

ak bulunur.

la olması m 10.4 dü

4.5 cos 4.8

= 38

ma çapı ni

adır. sının

İkili diş

85

    

4500 22.52

0.16 22.5 6 cos 14.4522.5 cos 14.45 0.16 6

4500 0.12 382

5062517.1267.49

10260 .

Eğer 300 mm lik moment kolu kullanılıyor ise gerekli kuvvet

23.10.3

Denklem 10.4a nın kullanılması sonucu hesaplanan moment

2 24500 22.5

20.16 22.5 622.5 0.16 6

4500 0.12 382

.

Denklem 10.5 kullanılarak yükün indirilmesi durumunda ne kadar moment kullanılacağı hesaplanabilir.

2cos

cos 2

4500 22.52

0.16 22.5 6 cos 14.4522.5 cos 14.45 0.16 6

4500 0.12 382

506255.569.41

10260 .

Denklem 10.5a kullanılır ise, yükü indirmek için gerekli moment,

2 2

4500 22.52

0.16 22.5 622.5 0.16 6

4500 0.12 382

c) Burada hareket sırasındaki momentin hesaplanması gerekmektedir. Çalışma momenti 0.12 0.09 için hesaplanır.

2cos

cos 2

4500 22.52

0.09 22.5 6 cos 14.4522.5 cos 14.45 0.09 6

4500 0.12 382

5062512.1767.91

10260 .

    

Sürtünmenin sıfır olduğu durum için gerekli moment,

2

45002

6 .

4.319.3

.

coscos

622.5

22.5 14.45 0.09 60.09 22.5 6 14.45

0.084967.9112.17

.

10.4 STATİK CIVATA GERİLMELERİ

10.4.1 BURULMA MOMENT

Cıvatalar sıkıştırılırken veya herhangi bir yükü kaldırırken (cıvatalı kriko) uygulanması gereken momentin oluşturduğu kayma gerilmesi;

16

Denklemdeki d, diş dibi çapına (dr) eşdeğerdir. Eğer cıvatanın ortasında delik var ise d3

ifadesi ifadesi ile yer değiştirir. Buradaki cıvata içindeki deliğin çapını gösterir.

Normal şartlarda cıvatalar için baskı sürtünmesi her zaman söz konusu olduğundan, cıvatayı sıkmak yada açmak için cıvata anahtarına uygulanan momentin yaklaşık olarak yarısı cıvata dişlerinden cıvatanın gövdesine uygulanır.

10.4.2 EKSENEK YÜK

Parçaları birleştiren cıvatalara yada kriko cıvatasına uygulanan basma veya çekme gerilmesi P/A formülü kullanılarak hesaplanır. Cıvata için efektif alan cıvata tablolarından bakılır (tablo 10.1 veya tablo 10.2). Genelde kriko gibi cıvatalı kaldırma elemanlarında, cıvataya gelen gerilme hesaplanırken diş dibi çapı göz önünde bulundurulur.

Yüklenen cıvatanın yüklenmiş kısmının sonunda eksenel yükün oluşturduğu gerilme düzgün bir dağılıma sahip değildir. Cıvatada üzerinde düzgün dağılıma sahip olmayan gerilmeler cıvata malzemesinin sünekliğinden dolayı dişlere zarar vermeden bölgesel uzamalara sebep olacaktır. Eğer yorulma göz önünde bulundurulur ise, şekil 10.11 de görüldüğü gibi gerilme konsantrasyonu önem kazanır.

    

10.4.3 B

Eğer buanlatıldıolması ç

10.4.4 DDAĞIL

Şekil 10gösterilmdurumu

denklemden görükalınlığ

Denklemoluşan gdeğildirolmadığ

BURULMA

urulma momığı gibi yönçok normal

DİŞTE TALIMI

0.11 de cıvamektedir. Ş

unda olup ba

mi kullanılırüldüğü gibiı, p adım, d

Şeki

m 10.10 cıvgerilme dağr. Bununla bğı görülür.

A MOMEN

menti ve eksntemler uygu

karşılanma

AŞIMA GER

ata somun bŞekilde görüasma gerilm

r ve buradaki belli mesaf

d nominal ça

il 10.11 C

vatada oluşağılımı, imalabirlikte şeki

NTİ VE EK

enel yüklerulanır. Cıva

alıdır.

RİLMESİ V

ağlantısındaüldüğü üzeremesine maru

ki alan dişlefedeki diş sap ve di diş

Cıvata Som

an ortalama atın teorik dl 10.11 ince

KSENEL Y

rin aynı andatalarda ilk k

VE TEMA

a kuvvet çize cıvata ile

uz kalmakta

erin iz düşümayısı t/p fordibi çapıdır

mun Bağlan

4

taşıma geridüzeyde yapelendiğinde

YÜKÜN BİR

da etkisi heskullanım sır

AS EDEN D

zgilerinin bisomun aras

adırlar. Geril

m alanıdır rmülü ile her.

ntısındaki K

ilmesinin hepılamaması

iki nedenle

RLİKTE E

aplanacak irasında az b

DİŞLER BO

irinden öbüında 3 dişli lme hesapla

esaplanır. Bu

Kuvvet Çizg

esabında kuve eğilme n

e gerilme da

ETKİSİ

ise, 4 cü kısbir uzamanı

OYUNCA

ürüne nasıl gi kavrama amasında P/

/4 . Şekil urada t som

gileri

ullanılır. Dişnedeniyle düağılımının d

ımda n

geçtiği

/A

10.11 munun

10.10

şlerde üzgün

düzgün

    

1. Üt

2. YBs

Cıvata viçin mühyapılmı

1. pdg

2. m(

3. e

Ş

10.4.5 D

Şekil 10malzemgereğindekseni bdefa cıvalanı

Burada imal ediedelim.

Üç dişe paytaşımaktadıYük cıvatayBunun sonusomunun ad

ve somununhendisler taştır.

Somunun cplastik defodağılımı dagerektirebilSomunun dmaruz kaldı(küçüleceğiSomun tasaeşitlenebilir

Şekil 10.12

DİŞTE KE

0.11 de göstmeden yapılm

den fazla mboyunda kesvata dişleri B0.75 . B

somunun kildiğini, cıvBalans den

ylaştırılan yüır. yı çekme geucunda oluşdımını çok a

n temas haliarafından ça

ıvataya görormasyona uha düzgün hlir.

diş adımı çokığından, ilkinden) dişlearımının şekr. Fakat böy

Dişler A

ESME GER

terilen cıvatması dişler a

moment uygusilir. Eğer cB ekseni bo

Burada d kes

kalınlığının hvatanın çekmnkleminden,

ük miktarı e

erilmesi ile yşan gerilme az azaltır.

inde olan dialışmalar yü

e daha yumuğramasına hale gelebil

k az büyük k kullanımdaer arasındakkil 10.12 de yle bir tasarı

Arasında Eş

RİLMESİ V

ta somun koarasındaki yulanması du

cıvata malzeyunca kesilsilmenin ger

hesaplanabime ve somun,

eşit değildir

yüklerken, dağılımı cıv

şleri üzerinürütülmekte

muşak bir maneden olur

lir. Bu durum

imal edileban sonra adi

ki yük dağılıolduğu gibım somunun

şit Yük Da

VE GEREK

ombinasyonyükün daha urumunda semesi daha lir. Şekil 10rçekleştiği ç

ilmesi için, unun basma

40.

r. Birinci di

somunu basvatanın adım

ndeki gerilmdir. Bu ama

alzemeden i. Bu durumm somunun

bilir. Somunim teorik deımı eşitlenebi değiştirilmn fiyatını ar

ğılımı Sağl

KLİ SOMU

nunda, somudüzgün dağomun ’un dzayıf bir ma.2 de verileçaptır.

cıvata ve sogerilmesine

9

ş her zaman

sma gerilmemını çok az

me dağılımınaçla aşağıda

imal edilmeda dişler ara

n diş sayısın

n dişleri basmeğerine ulaşbilir.

mesiyle dişlertırır.

layan Somu

UN KALINL

unun daha yğılmasını sadişleri şekil alzemeden in diş geome

omunun ayne maruz kal

n en fazla yü

esi ile yüklez artırırken,

nın eşitlenebaki denemel

esi, birinci drasındaki yünın artırılma

ma gerilmeşacağından

ere gelen yü

un Tasarım

LIĞI

yumuşak ağlar. Fakat10.11 deki imal edilmietrilerinden

nı malzemeldığını kabu

ükü

er.

bilmesi ler

dişin ük asını

sine

ük

mı

, A

iş ise, bu n kesme

den ul

    

CıvatanYukarıdprensibi

Burada gerilmedengele

10.4.6 K

Bazı dukuvvetinmerkezikullanıl

10.4.7 U

Uzun cıHesaplabulundubırakılabdeki tasŞekil 10

Şekil 10dişli sistgerilme10.14b dçekme gsırasınd

nın kesitindedaki formüldiyle yalama

t somunun si ve üç diş

enmiş olur.

KESME Y

urumlarda (gnin etkisi aline yerleştirmaktadır.

UZUN CIV

ıvatalar tasaamalar yapılurulmalıdır. abilir. Şekil arım değişi

0.14b geneld

0.14a da pretemi ile dönsi etki etmede ise, cıvatgerilmesine da kuvvet çi

e bulunan tüde d nomina

a olması (ke

kalınlığıdırin kesilmes

40.9

ÜKÜ VE M

genelde sürtltında kalabrilmesi gere

Şek

VATALAR

arlanırken mlırken öncel Sıkça yapıl10.14a, pre

ikligi prestede tercih ed

ess gövdesinndürülerek mekte ve cıvattalar gövdenmaruz kalm

izgilernin m

üm dişlerin al çaptır. Sosilmesi) son

0.75

r. Kuvvet Fi somun kal

0.7

MERKEZL

tünme kuvvbilmektedirleekmektedir.

kil 10.13 M

RDA YÜKL

mutlaka bükülikle cıvatanlan tasarım steki cıvata cıvatasının

dilen tasarım

ne yerleştirimalzeme sıktalar bükülmnin alt kısmmaktadırlar.mümkün old

kesilmesiylomundaki tünucu şu den

denklemlerlınlığının aş

75 0.58

LEME ŞAF

vetinin etkener. Bazı durBu durumd

Merkezlem

LEME VE T

külmenin gönın basma gdeğşikliği i

a basma gerin çekme germdır.

ilen iki uzunkıştırılmaktmeye karşı k

mına yatakla. Bükülme rduğunca kı

le cıvata bozüm dişlerin nklem yazıla

0.75 0.5

rinden hesapşağıda olduğ

FTI

n olduğu durumlarda iseda merkezle

me Şaftlı Cı

TASARIM

öz önünde bugerilmesine ile cıvata çeilmesine marilmesine ma

n cıvata yuktadır. Bu dukontrol edil

anmaları nedriskini en asa tutulmas

zulmuş (yalparabolik g

abilir.

8

planabileceğğu gibi elde

0.47

urumlarda) ce cıvatanın eme şaftlı cı

vata

M AYRINTI

ulundurulmmaruz kald

ekme gerilmaruz kalır ikaruz kalmas

karıya yerleurumda cıvalmesi gerekmdeniyle sıkışaza indirmeksı gerekmek

lama olmuşgerilme dağı

ği gibi cıvae edilmesi il

cıvatalar ketam cıvata dıvatalar

ILARI

ması gerekir.dığı göz önümesine maruken, şekil 10sını sağlam

eştirilen bir ratalara basmkmektedir. Şştırma sırask için tasarktedir.

ş) olur. ılımı

ta le

sme deliği

. ünde uz 0.14b aktadır.

rotor ma Şekil sında rım

    

10.5 C

Şekil 10bağlantıuygun ocıvatalamodelle

Cıvataladişli acıcıvata bkatolaglgeniş bigibi.

Şekil 10başların

CIVATA T

0.15 de geneılar tasarım olan yerlerdar sadece şekeri ile tasarl

ar kullanılırılmamış) deboyutunun slardaki stanilgilere ulaş

0.16 da cıvanın tasarımın

Şekil 10

TÜRLERİ

elde kullanımühendisin

de uygun şekkil 10.15 deanmış olup

Şekil 10

rken, cıvata eğişik boyuttandart bir m

ndartlardan bılabilmekte

ata başlarınana göre adla

.14 İki D

ılan cıvata vnin mukavekilde, boyuteki gibi hekzher birine d

0.15 Tem

delikleri kutta fakat stanmatkap (delbakılmak zodir. www.a

a göre genelandırılırlar.

Değişik Civ

ve cıvata soemet hesaplatta ve sayıdazagonal başdeğişik isim

mel Cıvata S

ullanım amandart olaraklme) ölcüsüorundadır. Bamericanfast

l cıvata tiple

atalı Pres T

mun bağlanarı sonucuna kullanılmaşlı olmayıp,

m verilmiştir

Somun Bağ

acına uygunk delinirler (ü mevcuttur Bazı veb sittener.con ve

eri verilmiş

Tasarımı

ntıları gösternda verdiği kaktadırlar. B ihtiyaca gö

r.

ğlantıları

n olarak (diş(rast gele deve bu değe

elerinde bu eya www.m

tir. Burada

rilmektedirkarar ile, tasBazı durumöre değişik b

şli acılmış velinmezler)

erler mutlakdeğerlere v

machinedesi

cıvatalar cı

. Bu sarımda

mlarda baş

veya . Her bir

ka ve daha gn.com

vata

    

Şekil 10çeşitli ötüretilm

10.6 C

Cıvata vOtomobTasarımmanyeti

0.17 de görüözel cıvata b

miştir.

Ş

CIVATA M

ve somun mbil Mühendi

mda kullanılik özellikler

Şekil 1

üldüğü gibi,başı tasarım

Şekil 10.17

MALZEME

malzemeleri isleri Derneacak olan cri, ömür ve

10.16 Baz

, bazı kişi vları geliştiri

Özel Am

ELERİ

için geneldeği tarafındaıvata ve somfiyatına gör

zı Genel Cı

veya kişilerinilmiş olup, b

maçlı Tasar

de esnekliği an belirlenmmunlar, dayre seçilmek

ıvata Baş Ş

n zararlarınbu tasarımla

rlanmış Cıv

yüksek çelimiş olup, tabyanım, ağırlıktedirler.

ekilleri

nı minimize ara uygun a

vata Başlar

ikler seçilmblo 10.4 ve ık, korozyo

etmek amaanahtarlar da

rı

mektedir. Bu 10.5 de ver

on dayanımı

acıyla a

u çelikler rilmiştir. ,

    

CıvatalaçarpılmhesaplanN/mm2 osonucunÖrneğin

C

C

S

Cıvata ü

3.6 4

Somun

4 5

Cıvata srakam il

Cıvata vçelikler,olarak kkararlaş

ar üzerinde ması sonucu m

nan kopma olarak verirnda elde edin 8.8 cıvata

Cıvata malz

Cıvata malz

Somun malz

üzerindeki r

4.6 4.8

üzerindeki

5 6

somun bağlle somunun

T

ve somunlar, korozyona

kullanılabiliştırılır.

bir biriyle nmalzemeninsınırının ça

r. Somunlarilen değer, sve 6 somun

zemesinin k

zemesinin a

zemesinin k

rakamlar:

5.6 5

i rakamlar:

8 1

antılarında n rakamının

Tablo 10.4

rda çok değa dayanımlı ir. Kullanıla

nokta ile ayrn kopma sınarpılıp 10 böda ise tek rasomun malzn için;

kopma sınırı

akma sınırı =

kopma sınırı

5.8 6.6

10 12

en optimumaynı olmas

Cıvata v

ğişik kullanımalzemele

acak malzem

yrılmış iki ranırını N/mmölünmesiyleakam mevcuzemesinin k

ı = 8 x 100

= 8 x 800/1

ı = 6 x 100

6.8 6

14

m sonucu eldsı gerekir.

ve Somunla

ım alanları ver hatta polimmenin secim

akam mevcum2 olarak ifae elde edilenut olup, bu

kopma muka

= 800 N/mm

0 = 640N/m

= 600 N/mm

6.9 8.8

de etmek iç

rda Standa

ve ortamlarmerler (teflo

mi tamamen

uttur. Birincde ederken,n sonuç ise rakamın 10avemetini N

m2

mm2

m2

10.9 1

in, cıvatanın

art İnç Seri

ı mevcut olon gibi) cıvtasarım mü

ci rakamın 1, ikinci rakaakma sınırı

00 ile çarpılmN/mm2 olara

2.9 14.9

ın üzerindek

isi

lduğundan, vata yada soühendisi tar

100 ile am ile ını ması ak verir.

ki birinci

alaşımlı omun afından

    

10.7 C

Cıvata skadar sıCıvata kbelirtilmaşağıdak

çekm

akma dastatik yühale dön

Ön yükl

1. Ckg

2. Cyo

Yorulm

Tab

CIVATA S

somun veyaıkıştırılabilikataloglarınmektedir. Buki formülle

me gerilmes

ayanımı ve ükleme durunüşür.

leme için ge

Cıvatalara ukuvvetin etkgerekmekteCıvataları kyüksek ise şoranda artar

maya karşı cı

blo 10.5

SIKIŞTIRM

a cıvata bağrler. Bunu e

nda hangi cıu durum cıvtespit edile

inin uygula

değeri 0umlarında g

erekçe;

uygulanan ökisiyle parç

edir. kesmeye çalşekil 10.31 r. Buda cıva

ıvataların da

Cıvata ve S

MA VE ÖN

lantılarındaelde etmek ivataya ne k

vatalarda önebilir.

andığı alan (

.75 ila 1.0 agenelde 0.9

ön gerilme, çaların ayrılm

lışan kuvvetde görüldüğatanın kesilm

ayanımı ise

Somunlard

N GERİLM

a cıvatalar taiçin genelde

kadar momen gerilme ol

(tablo 10.1 v

arasında değolarak alını

0.9

şekil 10.30masına eng

t durumundğü gibi yüzeme riskini a

daha sonra

da Standart

ME

aşıyabileceğe tork metre

ent (tork) uyuşturur ve g

ve 10.2 den

ğişen bir sabır. Bu durum

da görüldügel olacak ye

da, eğer cıvaeyler arasınazaltır.

aki kısımlard

t Metrik Se

ği maksimume kullanılmaygulanabilecgenelde ön g

n alınabilir),

bit. Gerilmemda denklem

üğü gibi parçeterlilikte ol

ataya uygulanda oluşan s

da anlatılac

erisi

m gerilme dası uygunduceği gerilme değ

, malzem

e konsantrasm 10.11 aşa

çaya etki edlması

anan ön gersürtünme de

caktır.

değerine ur.

ğeri

10.11

menin

syonu ağıdaki

10.11

den

rilme e o

    

Göz önüsırasındçok az bkısmını

Bu nokteğilme marasındaişlemesiçıkar.

Statik vsürtünmdurumugeneldedurumdçevirme

Şekil 10elemanıbölümünarasındagösterilmcıvataya

Şekil 10

Burada,

, mom

, Cıvaetki ettiğ

ünde bulundda burulma mbir gevşemeya da tama

talar şekil 1momentinina oluşan sürinin, yüzey

ve dinamik sme katsayısı)unda ve tekre hareket halda cıvata sıkez ve Fi kuv

0.18 cıvatayı cıvatanın şnün kesitindaki sürtünmmemektedira uygulanm

0.18 Som

, cıvata ve s

ment anahta

atayüzeyinği yarıçap

durulması gmomentine eye uğrayaraamını ortada

0.18 de cıvn oluşmadığrtünme kuvvtemizliğini

sürtünme ka) cıvataların

rar sıkılmaklindekinden

kılması gerevveti olması

ya başlangıçşaftında gösde dişler üz

meden kaynar. Dişler ara

ması gereken

munun Cıva

somun için

arına uygula

negelenmo

gereken diğemaruz kalmak cıvataya an kaldırır.

ata ekseninğı) durum içveti ve bunan, yağlaman

atsayısının fn sıkılması sistemesiyle

n %20 kadarken momenı gerekenden

çta ve sondasterilmektedzerinde göstaklanan ve dasındaki bu n Fi kuvvetin

ataya İlk T

∑ 0.

anan mome

oment, ,

er bir nokta malarıdır. İlk

veya somu

e göre tüm çin gösterilma bağlı oluşnın ve diğer

farklı olmassırasında hae statik sürtür fazla momnte çok yakın daha düşü

a uygulanandir. Akma gterilmektedidişler üzerinsürtünmenine ulaşılma

Takılmasınd

ent,

, ,

ise, cıvata k sıkıştırmauna gelen bu

yüzeylerin mektedir. Şüan moment r etkenlerin

sı (statik sürareket etmekünme katsa

ment uygulaın olursa, uyük düzeyde

n momentlergerilmesi iseir. Şekil 10.ne gelen burin gereğinde

adan cıvata k

da Cıvatad

Somun yüz

veya somuna sırasında curulma mom

simetrik oldüphesiz cıvamalzemenibir fonksiy

rtünme katskte olan cıvyısı devreyenması gerekygulanan tokalır.

r gösterilmee, cıvatanın 18 de cıvatarulma momen fazla olmkesilir.

a Oluşan Y

eyinin sürtü

nun sıkıştırmcıvata veya mentinin bü

duğu (herhaata ve somuin, yüzey yonu olarak

sayısı > dinavatanın durme girer ve cıkebilir. Bu

ork cıvatayı

ektedir. Gerdış açılmış a ve somun

menti ması durumu

Yük ve Ger

ünme kuvve

ma somun

üyük bir

angi bir un

ortaya

amik ması ıvataya

rilme

dişleri

unda

rilmeler.

etinin

    

, Cıvaettiği ya

, Cıva

Şekil 10göre ve

Şekil O

Cıvataymetotlarkullanmbir mom

Cıvatayuygulanbaşı ile yaklaşıkşu hali a

Burada ortamda

Genel oHalbukianahtarıçalışma

ata başına uarıçap

ata başının d

0.19 cıvata s2) cıvata kı

10.19 ToOkside ve K

ya uygulananr çok pahalı

maktır. Momment anahtar

ya uygulanabnan ağırlık ydüz yüzey a

k 0.15 tek süalır.

d nominal ça averaj mom

olarak ustalai her bir cıvı kullanılmalarda cıvata

uygulanan m

dönmemesi

sıkılmasındırılmadan ö

ork UygulaKaplama Ku

Ku

n sıkıştırmaıdır. Günüm

ment anahtarrı çok iyi ol

bilen ön geryerine, kuvvarasındaki sürtünme kat

çaptır. Burament hesap

ar kendi el bvatanın taşıyası tavsiye eaya uygulan

moment, ≦

için anahta

da proses uynceki olabil

ayarak ve Dullanılmasınvvetinin Cı

a momentinimüzde genelrlarının hasslarak kabul

rilme denklvet ( ) ve bsürtünme kotsayısı olara

ada unutulmlamasıdır.

becerileri veyabileceği medilmektedirnan kuvvetin

, cıv

ara uygulana

ygulamasını lecek uzam

Direk Çekenda ve Yağıvata Uzam

in ölçümü il uygulanansasiyeti genedilmekted

lem 10.4 denbaskı bileziğonabilir. Eğak kullanılır

0.2

maması gere

e deneyimlemoment mikr. Gecen yün değeri aşa

vata başının

an moment.

1) cıvatanıaya göre gö

erek Yapılağlama Duru

masıyla İlişk

için çok hasn yöntem isenelde %30dir.

n elde edileği yerine iseğer krikodakr ise, norma

ken sürtünm

eri ile cıvataktarı belli olüzyılın sonlaağıdaki gibi

n sürtünme k

. 0,

n verilen önöstermekted

an Sıkıştırmumunda, Ckisi.

ssas metotlae moment (t0 olup, uygu

ebilir. Burade, ya pul ile ki her iki süral cıvata dişi

menin 0.15 k

aları sıkıştırmup, bunun iarına doğru ifade edilm

kuvvetinin

n gerilme dedir.

mada ve de Cıvata Çekm

ar mevcut oltork) anahtaulamada %

da krikoya cıvata ya d

rtünme deği için denkl

kabul edild

rmaktadırlariçin momenyapılan

miştir.

etki

eğerine

Siyah me

lup, bu arı %15 lik

da cıvata eri için lem 10.4

10.12

iği bir

r. nt

    

16000 ç 1807

Bu denklemin uygulamadaki problemi, küçük çaptaki cıvatalarda oluşan gerilme çok fazla olacağından, cıvatanın kesilmesine neden olurken, büyük çaplı cıvatalarda ise, cıvatanın gevşek kalmasına neden olur.

10.8 CIVATA VE SOMUNLARIN GEVŞEMESİ VE KİLİTLENMESİ

Cıvata veya cıvata somun bağlantılarının en önemli özelliği, bağlantının parçalanmadan (kırılmadan) sökülebilmesidir. Cıvata somun ve cıvata bağlantılarında mühendisleri rahatsız eden en önemli sorun ise bağlantının gevşemesi veya kendi kendine sökülmesidir.

Şekil 10.6 da cıvatanın sıkıştırılması sırasındaki kuvvet dağılımı temsili küçük bir blok üzerinde gösterilmektedir. Eğer sürtünme yeterli değerde ise, blok kendiliğinden bulunduğu pozisyondan aşağıya doğru kaymayacaktır, bu durum kendi kendini kilitleme olarak

adlandırılmaktadır. Tüm cıvata ve somunların tasarımında belli bir helis açısı () ve cıvatanın statik yük taşıması durumunda kendi kendine gevşemeyi önleyecek büyüklükte (kendi kendini

kilitleyecek büyüklükte) sürtünme katsayısı () göz önünde bulundurulur. Bununla birlikte, cıvata ile somun arasında oluşacak her hangi bir izafi hareket sonucunda somunun gevşemesi söz konusu olabilir. Bu izafi hareket genelde mekanik titreşimler sonucunda olmakla birlikte, sıcaklık değişimleri de buna sebep olabilir.

İzafi hareketin neden cıvatada gevşemeye neden olacağını anlamak için düz bir yüzey üzerine bir blok koyup, yüzeyin bir tarafını kaldırarak belli bir acı oluşturduktan sonra yüzeyin herhangi uçuna tıklandığında bloğun yüzey üzerinde aşağıya doğru kaydığı görülecektir.

Aşağıda cıvata ve somun gevşemesine etki eden faktörler sıralanmıştır.

1. Cıvatanı helis acısının büyümesi, cıvatanın kendiliğinden gevşeme ihtimalini artırır. Bundan hareketle kalın dişli cıvataların ince dişli cıvatalara oranla daha kolay gevşeyeceği söylenebilir.

2. Cıvataya uygulanan ön gerilmenin artırılması, kendiliğinden gevşeme olasılığını azaltır.

3. Yumuşak malzemeden imal edilmiş cıvatalarda plastik şekil değiştirme nedeniyle uygulanan ön gerilme miktarının azalması sonucunda cıvata daha kolay gevşer.

4. Yüzey işlemleri uygulanarak sürtünme katsayısının artırılması cıvatanın gevşemesini zorlaştırır.

Mühendisler cıvata ve somunlarda mekanik titreşimler veya ısıl değişimler veya başka nedenlerle meydana gelen gevşemelerin önüne geçmek amacıyla değişik cıvata somun tasarımlarını hayata geçirmişlerdir. Halan bu konu üzerinde yapılan çalışmalar sürmektedir. Şekil 10.20 helisel ve dişli rondelaları göstermektedir. Bu tip rondelaları iki parça arasında düzgün hale getirmek için belli bir kuvvet uygulanması gerekmektedir. Bu sırada rondela birleştirilen parça üzerinde hafif kamalama yaptığından cıvatanın veya somunun gevşemesini zorlaştırır.

    

Mühendya da tatamamlaşaftındaişlem sı

Şekil 1

Şekil 10sıkıştırılşaftına vwww.mulaşılab

disler şekil açlı sonumlaandığında c

an da geçeceırasında som

10.21 Som

0.22 de üç dlıncaya kadve birleştird

machinedesigbilir.

Şek

10.21 de göar geliştirmicıvata şaftınek ucu ayrıl

mun biraz ge

munun Cıv

değişik serbdar serbest odiği parçayagn.com ve w

Şekil 10.

kil 10.20

örüldüğü gibişlerdir. Bur

ndaki deliklelabilen bir pevşetilebilir

vataya Piml

est eğilmeliolarak dönma hafif kamawww.ameri

22 Serbe

Genel Kil

bi kendiliğinrada somune karşılaştırpimle somunr yada fazla

le Sabitlenm

i kilitleme sme hareketi ya etkisi yapaicanfastenr.c

est Eğirmel

it Rondelal

nden gevşemndaki yarık, ılır ve cıvatnun konumudan sıkılabi

mesi a) Yar

somunu göryaparken, sıarak pozisyocom sayfala

li Kilitleme

ları

meye engel sıkma işlem

ta yarığı boyu cıvataya silir.

rıklı Somun

ülmektedir.ıkıştırıldığınonunu sabitarından dah

e Somunu

olmak içinmi yunca cıvatsabitleştirili

n, b) Taçlı

. Burada somnda ise cıvatleştirir.

ha geniş bilg

n yarıklı

a ir. Bu

Somun

mun ata

gilere

    

Şekil 10diş kavrSomun tip cıvatBu tip sderece d

Bazı duönce birsomun ybir komverilir.

Başka bkaplanmveya som

10.9 B

Cıvatalauygulanbiyel koparçanıngösterilmgöstermuygulanoluşan bkuvvetinbir veyadeğerler

Ş

0.23 de en çradıktan sontam olarak ta ve somun

somunların vdüşüktür.

urumlarda kerinci somunyine standar

mb2inasyon

bir yöntem imasıyla cıvamunun ken

BİRLEŞM

ar iki yada dnan kuvvetleolları gibi bin cıvata sommektedir. Ş

mektedir. Bunmamıştır. Bbağlama kuvn etki ettirila iki kuralı grinin izafi d

Şekil 10.23

çok kullanılanra somunu sıkıştırılmış

nların sıkıştveya cıvata

endiliğindenn standart sırt sıkıştırmasomunun ge

ise cıvata veatanın veya diliğinden g

ME YÜZEYL

daha fazla per parçaları irçok parça mun ile bağlŞekil 10.24bu kısımda paBurada eksevveti (Fc) ölmesi sonucgerektirmek

değişimleri,

En Çok

an kilitlemedöndürmekş olmasa bilırılmasında ların sıkıldı

n gevşemeykıştırma değa değeri uygevşemesini

eya somunusomunun sü

gevşemesi e

LERİNİN

parçayı bir abir birindenörnek olaralantısı ve di

b ise parçanıarçalar cıvatenel kuvvet ön gerilme kcundaki serbktedir. 1) (Felastisiteler

k Kullanılan

e somunlarınk için belli ble, bulunduk

a moment anıktan sonra

yi önlemek iğeri uygulagulanarak dengeller ve

un üzerine çürtünme katengellenebil

CIVATAD

arada tutmayn ayırmaya ak verilebiliiş kuvvetin ın bir kısmıta ve somun(Fb) ve sıkı

kuvvetine (Fbest cisim d

Fb) nin artırırinin izafi d

n Kilitleme

na örnek vebir momentkları pozisynahtarlarınınkendiliğind

için iki somanarak sıkıştiğer somunu

e ikinci som

ok inçe plastsayısının arlmektedir.

DA OLUŞT

ya çalışırkeçalışır. Bun

ir. Şekil 10.2(Fe) parçalanın serbest n ile sıkıştırıştırma sonuFi) eşit olur.diyagramı gölması 2) (Fc

değişimlerin

e Somunlar

erilmiştir. Be (kuvvete)

yonda sabit n kullanılma

den gevşeme

mun üst üste tırılır. Dahaun üzerine suna kilitlem

stik temelli rtırılmasıdır

TURDUĞU

en buna karşna motor sil24a da en garı ayırmayacisim diyag

rılmış fakat ucunda parç Burada şekösterilmiştir

c) nin azaltıne bağlıdır.

rı

Bu somunlar) ihtiyaç duyolarak kalır

ması gerekmee olasılıklar

sıkıştırılır. a sonra ikincsıkıştırılır. B

me somunu

malzeme r. Bu sayed

U GERİLME

şılık parçalalindir kapağgenel şekliyla çalışması gramını dış kuvvet

çalar arasındkil 10.24c dr. Denge takılması. Fb ve

rda ilk yulur. rlar. Bu ektedir. rı son

Burada ci Böyle adı

de cıvata

E

ara ğı ve le iki

henüz da

de dış kip eden e Fc

    

Cıvata vdurum şcıvata vkompreconta olsonsuz dkuvveti uzama idetaylı b

Şekil 10kuvvetinsonucunazalmaz(şekil 10

Şekil 10.2

Şekil 10.25

ve somun veşekil 10.25 vve somunla bsörün silindlup, kendisideğerde rijioluşur ve la

ihmal edilmbir şekilde g

0.25d ise pandeki değişnda kalın laz ve kuvv0.24 e tekra

24 Cıvata

5 Yumuş

eya cıvata ive 10.26 dabirleştirilmidir kapağı oini çevreleyit gibi durmastik conta

mektedir. Şekgöstermekte

arçaları ayırmşimi göstermstik conta dvetinin tamaar bakabilirs

adaki Geri

ak Contalı

le birleştirila gösterilmeiş bir kapaklabilir). Bu en diğer maaktadır. Somfark edilir bkil 10.25b vedir. Bu kom

maya çalışamektedir. Cıda önemli biamı cıvatadsiniz).

ilme Kuvve

ı Bağlantıd

lmiş bağlanektedir. Şekk görülmekt

birleştirmealzemelerle munun sıkışbir oranda sve 10.25c cımbinasyond

an kuvveıvatalarda oir genişleme

da sadece çe

etinin Serbe

a Kuvvet D

ntılardaki izail 10.25a daedir (bu basde en önemkarşılaştırılştırılmasıylaıkıştırılır. Bıvatayı somda ön gerilm

tinin uygulaoluşan elastie olmaz. Böekme gerilm

est Cisim D

Dağılımı – R

afi elastiklika basınçlı bisınçlı hava ü

mli özellik yuldığında, diğa birlikte ba

Bu esnada cıunu ve sıkış

me

anmasıyla k uzamanın

öylece, bağlmesi oluşturm

Diyagramı

Rijit Cıvata

kle ilgili ikiir kabın üzeüreten umuşak kalğer malzem

aşlangıçta ıvatada oluşştırılan yüze

dir.

ve n çok küçüklama kuvvetmak için ha

a

i önemli erine

lın lastik meler

şan eyleri

k olması ti rcanır

    

Şek

Şekil 10şekilde cıvatalagerilme

Şekil 10herhang

Şekil 10kuvvetinuzar ve cıvatada

Şekil 10sıkıştırıl

Yukarıd

Burada denklem

Denklem

Böylece

kil 10.26

0.26 izafi seelde edildiğ

arın şaftların sonucunda

0.26d parçalgi bir gerilm

0.25 ve 10.2nin gerçek dparçaları sı

a cıvatadaki

0.24 de görülan parçanın

daki tanımla

sım f de yerine

m g ve denk

e denklem

O-Halkalı

ertlikteki farğinden, sıkışnın ortasına a parçalar sık

ları ayırmayme artışı olm

26 da gösterdurumları inıkıştırır. Dışi ve çıkıştırı

üldüğü gibi n azalan kuv

amadan,

ırasıyla cıvae yazılır ise

klem h birle

∆

aşa

ı Contalı Ba

rklı uçları gştırılmış parplastik yerlkıştırılmaz

ya çalışan kmadan) nasıl

rilen en uç öncelenebilirş kuvvet (paılan parçada

parçaları ayvvetinin top

∆

atanın ve sıke,

eştirilir ise,

ağıdaki gibi

ağlantıda K

göstermektedrçalar arasınleştirilmiştirfakat cıvata

kuvvetin azal dengelend

örneklerdir.r. Parçaları arçaları ayıraki (conta) u

yırmaya çalplamına eşit

∆

kıştırılan pa

ifade edilir

Kuvvet Dağ

dir. Yüzeylnda herhangr. Bu neden

alar uzar.

alan sıkıştırmiğini göster

Bu bilgilersıkıştırmak

rmaya çalışauzama ( ) a

lışan kuvvetttir ve aşağı

∆

∆

arçanın yay k

∆

r.

ğılımı – Yu

er taşlanaragi bir conta nle cıvatalar

ma kuvvetiymektedir.

rden sonra ciçin kullanı

an) parçaaynı miktar

t cıvatanın aıdaki gibi ifa

katsayısıdır

umuşak Cıv

ak çok düzgüyoktur. Ku

ra uygulanan

yle (cıvatad

cıvata ve sıkılan cıvata g

aya uygulanrda olur.

artan kuvvefade edilir.

r. Denklem

vata

ün ullanılan n ön

da

kıştırma gerçekte

ndığında,

etiyle

g

    

Denklemönemli n

1. Dcbgo

2. Dn

Şeki

Denklembilinmeeksenel katsayıs

Burada edilmes

1. oh

m 10.13 şeknot çıkarıla

Dış kuvvet cıvata kuvvbak). Bundagrafikte görolarak da bi

Diş kuvvetineden olduğ

il 10.27 C

m 10.13 ü ksi gerekmekeğilmenin t

sı için

l her ikisi içsinde iki zor

Sıkıştırılan olabilirler. Bhesaplanır.

kil 10.27 de abilir.

sıkıştırma kveti ve dış kuan dolayı, Arülmektedirirleştirilen p

in değişken ğu grafikten

Cıvata Som

kullanabilmektedir. Bu dtemel denkl/ yazılır.

çin yaklaşıkrluk mevcut

parçalar birBu durumda

grafik olara

kuvvetini sıuvvet mutla

A noktasının. (Burada parçaların ay

olarak uygun görülmekt

mun Bağlant

ek için cıvadeğer yaklaşlemi kullanı. Buradan;

k efektif uzuttur.

rden fazla da seri bağlı

ak gösterilm

ıfıra getireceaka eşit olmn ötesindeki

için verileayrılma duru

ulandığı dutedir.

tısıyla Sıkı

atanın ve sıkşık olarak mılarak da eld

unluğu göst

değişik malzyaylarda ol

mektedir. Ay

ek kadar bümak durumuni kuvveti en aralık norumu ise kab

urum

ştırılmış Ba

kıştırılan parmalzemenin de edilebilir

termektedir.

zemelerden lduğu gibi y

ynı zamand

üyük olduğundadır (yeniçin 0rmalde kull

bul edilmez)

kuvvetler

ağlantıda K

rçanın yay közelliklerinr. ( /

. değerin

imal edilmiyay katsayıs

da bu grafik

unda (A nokniden şekil 10velanılmayıp, ).

rinin de değ

Kuvvet İlişk

katsayısınınnden bakılac/ olup y

nin tahmin

miş parçalar sı aynı yönte

10.13

ten iki

ktası), 10.24 e

olduğu fiziksel

ğişimine

kileri

n cağı gibi yay

10.14

emle

    

2.

gdy

BağetkilmetogeleBazdurubazebirle

Şekil

Burada;

Bu değer

Sıkıştırılan genelde şekdaha fazla gyöntem baz

ğlantıdaki yali yöntem cıotla cıvata ş

en kuvvetin ı el kitaplarumlar için taen nin deeştirme için

10.28 Cı

(küçük

1.5 (sta

rleri yukarıd

parçalarda killeri düzgügeçerlidir. zen kullanıla

ay katsayılaıvataya takışaftında olu( ) dış kuv

rında ve katahmini değeeğerinin 3 k

n yay katsay

ıvata SomuKoy

k toleranslar

andart altıge

30 1.5

daki etkin ala

165

1 1

sıkıştırma eün olmayan

değerini tabilir.

arı ve ılan strain g

uşan uzamayvvet ( ) uyaloglarda erler bulunakatı fazla alıyısı oranı

un İle Sıkışyu Bölgeni

4

r için)

en başlı cıvat

30

an denklemin

6 30

1 1

etkisi altındveya cıvatatespit etmek

oranlarınıngage ile cıvayı ölçmektirygulanmada/ değer

abilir. Contaınabilmekte

6 olar

tırılmış Pain Averaj A

4 2

talar için – b

nde yerine ya

30

∙∙ ⋯⋯⋯

a kalan bölga eksenindek şekil 10.2

n deneysel oata şaftında r. Bu duruman önce ve si ne karşılıka kullanılmaedir. Fakat drak alınır.

rçaların EtAlanına Eşi

bak şekil 10.1

azarsak,

0 0.

genin tahmin çok uzak 8 de görüld

olarak tespitoluşan geril

mda en iyi çösonra ölçülmk gelen bazıadığı durumdikkatli yapı

tkili Alanı (ttir.

16)

68 0.06

ini çok zordolması duru

düğü gibi am

t edilmesindilmeyi ya daözüm, cıvatmesi gerekmı contalı ve

mlarda bazenılan tasarım

(Ac). Etkili

65

10.15

dur. Bu umunda

mpirik

deki en a optik taya mektedir. contasız n

mlarda

Alan,

    

10.10 S

Cıvatayyüzeyleeğilmes

Karışık cıvatalaarabanınbüyük ççıkmaktBunun n

Değişikaşağıdak

Burada;

Problembağlanmcıvatala

Verilen

İstenen

STATİK Y

ya etki eden erin paralel osi sonucunda

bir problemar genel olarn ön ve arkaçaplı cıvata tadır. Bazı dnedeni ise m

Ş

k kalite (klaski formül ku

; maksim

m 2: Şekil 1mış ve yatakarı ve cıvata

nler: Yatak

nler: Cıvata

YÜK ETKİS

ana gerilmeolmamasında (şekil 10.2

me başlamadrak rastgele a kısmına mda kullanıladurumlarda mühendis cı

Şekil 10.29

s) cıvatalardullanılarak

mum kesme

10.30 da görk içinde döna sıkma mom

Kuvveti 9 k

boyutları v

SİNDE CIV

eler çekme dan dolayı (29b) cıvatal

dan önce bilseçilirler. Ö

monte edilmabilir. Buradise hesap eıvatanın o ta

İstenme

da yapılan çkabul edileb

e mukaveme

rüldüğü gibnen mil yatamentini beli

kN,

ve Cıvataya

VATA SEÇ

veya kesme(şekil 10.29larda eğilme

linmesi gerÖrneğin ara

mektedirler. Pda cıvatanın

edilen boyutasarım için

eyen Cıvata

çalışmalar gbilir sınırlar

0.62eti, mak

bi muylu yatağa 9 kN lukirleyiniz.

uygulanaca

ÇİMİ

e veya her ika) veya yüke etkisi azda

eken cıvataba plakalarıPlaka bağlan seçimindettan daha büdüzgün dur

a Eğilmesin

göstermiştir rda hesaplan

simum çekm

tak gövdesik kuvvet uy

ak sıkma mo

kisidir. Bazklenen kısma olsa oluşu

somun bağı küçük çap

antısında dahe kozmetik güyük cıvata madığını dü

ne Örnekle

ki direk kesnabilir.

me mukavem

iki cıvatayygulamaktad

oment.

zen sıkıştırılmın bir şekildur.

ğlantılarındaplı cıvatalarlha küçük yagörüntü önekullanılabil

üşünmüş olm

er

sme mukav

meti

yla zemine dır. Uygun

lan de

a la ada daha e lir. masıdır.

vemeti

10.16

    

Kabulle

1. C2. 93. C

5.8 cıvaHer bir SistemdcıvatalaBu prob Buna göProblemgerilme

Tablo 1etkin alaÖn geril

Tahmin

Problemmetal, yanahtarı

kadar lıksıkıldıkt

Şek

er ve Çözüm

Cıvatalar 5.9 kN luk kuCıvatalara s

ata için ispatcıvataya ge

de cıvatalarar için emniblem için 2.

öre bir cıvatmde çentik e:

0.3 den bakan 36.6 lme denklem

ni sıkıştırma

m 3: Şekildyüzeyleri kuı ile sıkıştırı

k bir F kuvvtan bir hafta

kil 10.30 İk

m:

.8 kategorisuvvet cıvatasadece çekm

tlanmış mukelen çekme kın kesilmesiyet katsayı5 alınmıştır

taya gelen ketkisi ihmal

kıldığında e).

m 10.11a ku

0.9a momenti d

0.2

de M14 cıvauru ve temizılmış olup c

veti taşıyaba içinde ilk

ki Cıvatayla

sinden seçilsalara eşit olame kuvveti e

kavemet dekuvveti 9/2 si sonucundsı 2.5 alınırr.

kuvvet = 2.5l edilmiş olu

380

en uygun cı

ullanılarak h

0.9denklem 10.

0.2 1

atalar iki yezdir. Metallecıvataya uyg

bilir. Kullanıçalışma ned

a Bağlanm

sin. arak dağılsınetki etsin.

eğeri 380 M = 4.5 kN

da insan har. Bazı duru

5 x 4.5 = 11up yükleme

11250

ıvatanın M8

hesaplanır.

36.6 380.12 kullanıla

12517 0.0

erden kesilmer arasındakgulanan çek

ılan momendeniyle %10

mış Muylu Y

n.

MPa (Tablo 1

ayatına zaraumlarda bu

1.25 kN e statik olar

8 x 1.25 old

arak hesapl

008

meye çalışılmki sürtünmekme kuvveti

nt anahtarın0 gevşemek

Yatak Gövd

10.5). 380 M

ar verme södeğer 4 de

ak kabul ed

.

duğu görülü

lanır.

.

maktadır. Sı katsayısı 0i

ın hassasiyektedir.

desi

MPa = 380

öz konusu de kadar çıka

dilmiştir. Bu

ür (M8 cıva

ıkıştırılmış 0.4. Cıvata m dir. Bu bağ

eti ∓%30 v

0 N/mm2

değil ise arılabilir.

una göre

atası için

parçalar moment ğlantı ne

ve cıvata

    

VerilensıkıldıktİstenenKabulle

1. C2. C

Tablo 1kalitesi

Cıvatan kuvv

İki yüze

Cıvata i

Şekil de

Eğer sürsürtünmilave ed

nler: Şekil, Mtan bir hafta

nler: F = ? er ve ÇözümCıvata iki nCıvata ve sı

0.3 den, M18.8 olan cıv

Ö

nın ilk çalışmveti yaklaşı

69000

ey arasındak

iki noktadan

eğiştirme teo

rtünme kuvme kuvveti fdilmeyebilir

Şekil 10

M14 cıvataa içinde ilk

m: noktadan keıkıştırılan p

14 x 2 cıvatvata için Sp

,

mada %10 gık olarak

0 0.3 690

ki parçanın

n kesilmeye

2

orisine göre

0.

vveti de bunfazladan emr.

0.31 Cıvata

, 0.4, mçalışma ned

silmeye çalarçalar başk

a için At = 1= 600 MPa

gevşemesi v

000 0.1

kayabilmes

43500

e çalışıldığın

42

1

e sünek mal

58 0.5

3

na ilave edilimniyet katsay

alar İki Yer

moment anahdeniyle %10

lışılıyor. ka şekilde k

115 mm2 ola ve Sy = 66

600 11

ve moment a

1 69000

si için gerek

0 0.4

ndan toplam

144

lzeme için

58 660

382 307.8

ir ise F = 11yısı olarak d

rden Kesilm

htarının has0 gevşemek

kırılmayacak

duğu ve tab60 MPa oku

15

anahtarının

0.3 69000

kli kuvvet:

m alan:

.

17850 + 17düşünülerek

meye Çalışı

sasiyeti ∓%ktedir.

k mukavem

blo 10.5 denunur.

∓%30 has

0

7400 = 1352k taşınması

ılıyor

%30 ve cıva

mete sahiptir

n, SAE stand

ssasiyeti ned

250 N olur. gereken ku

ata

r.

dart ve

deniyle

Fakat vvete

    

ProblemCıvatalaKesme k

Verilen

İstenen

Kabulle

1. 2. K3. K

Emniyebaşlanab

A nokta

Bir tane

Tablo 1

Buna gö

Bu tablo

Problem

Verilen

İstenen

m 4: Şekil 1ar SAE kılakuvveti sürt

nler: Şekil 1

nler: Cıvata

er ve çözüm

Sıkıştırılan Kuvvet tablKesme kuv

et katsayısı 6bilir.

asına göre m

e kuvveti

500

0.5 den SA

öre;

o 10.3 den b

m 5: Proble

nler: Şekil 1

nler: Cıvata

10.32 de göras 9.8 olaraktünme ile ta

10.32, kuvve

boyutu ned

m:

parçalarda layı A noktaveti sürtünm

6 olduğuna

moment alın

500

i 4 tane k

144 25

AE klas 9.8 c

bakılarak M

em 4 sürtünm

10.32, kuvve

boyutu ned

rülen sistemk seçilmiştiraşınmaktadı

et = 24 kN,

dir?

kuvvet etkiası etrafındameyle taşınm

göre, uygul

ç

nır ise,

144 10

kuvvetine e

400

cıvata için is

8727

M16 x 2 cıva

me sıfır kab

et = 24 kN,

dir?

m 24 kN lukr. Güvenlik ır.

Şekil 10.32

SAE kılası

isiyle şekil da döndürmemaktadır.

lanan kuvve

6 24

0 400

eşit olduğun

400

spatlanmış

0 650

atası en yakı

bul edilerek

SAE kılası

k kuvveti üçkatsayısını

2

ı 9.8 cıvata,

değişimi yoeye çalışmak

eti 6 ile çarp

4

400

ndan yukarıd

0

akma gerilm

ın cıvata ola

çözülsün.

ı 9.8 cıvata,

ç cıvata ile t6 alarak cıv

güvenlik ka

k. ktadır.

parak hesap

0

daki denklem

.

mesi 6

arak bu uyg

güvenlik ka

taşımaktadırvatayı belirl

katsayısını 6

plamalara

em

650 ok

gulama için

katsayısını 6

r. leyiniz.

6

kunur.

seçilir.

6

    

Kabulle

1. Dd

2. T

Şekil

Problemsonucunçekme k

Sürtünmaynı zamaynı cıvorijinal ve her üolan uzahesaplanhesaplan

Üs sağ t

Kesme g

er ve çözüm

Dikey kesmdağıtılmaktTanjant kes

l 10.33 Şeki

m 4 ile bu prnda da cıvatkuvveti olar

me olmayıncmanda parçvata kullanılkuvvetin pa

üç cıvata taraklığın orannır. En fazlandığında V

taraftaki cıv

gerilmesi is

m:

me kuvveti stadır. sme kuvveti

il 10.32 Pro

roblem arastaları kesmerak 87.27 kN

ca parçayı sayı ağırlık mlmış ve parçarçanın merrafından eşitnına bağlıdıra kesme kuv= 81.5 kN.

vata kritik o

se:

sadece üç cı

i cıvataların

oblemi İçin

sındaki fark e düzlemininN olarak he

sıkıştıran cıvmerkezi etraçaların ağırlrkezine uygut olarak karr. Üsteki hevvetinin üst

olup, cıvatay

ıvata tarafın

n ağırlık mer

n Kesme Dü

sürtünmenin değişmiş

esaplanmıştı

vatalara gelafında döndlık merkezi

gulaması görrşılanmaktader bir cıvatayteki cıvatala

ya gelen ger

/ 872

81500/

ndan taşınm

rkezine olan

üzlem Kuvv

in uygulanmolmasıdır. Bır.

len eksantrikdürmeye çalşekil 10.33

rülmektedirdır. Tanjantya gelen tanarın sağ tara

rilme:

270/

/

akta ve üç c

n uzaklıklar

vetleri ve M

maması olupBu düzlem p

k kesme kuvlışır. Paçayı de gösteril

r. Burada dikt kuvveti isenjant kuvveaftakine geli

cıvataya eşi

rı ile orantıl

Moment De

p, bunun problem 4 d

uvveti uygulı sıkıştırmaklmiştir. Bu şikey kesme e ağırlık meeti 37.1 kN olir ve bu

it olarak

lıdır.

engesi

de

lanır ve k için üç şekilde kuvveti

erkezine olarak

    

Eşdeğer

İspatlan

Şaft çap

10.11 Y

Cıvatala– azalmilk sıkılkonsant

Tablo 1değerlerdeğerlervidalardile imalGenelde

Tablo 1

Bölüm dişlerin dişlerindsebepten

r gerilme de

nmış gerilme

pı en az 18 m

YORULMA

ardaki yorulması) oluşmaldığında doğtrasyonu her

10.6 da cıvari verilmektri iç gerilmda ise Kf del edilmiş ce yüzey fakt

10.6 Çeli

10.4 de şekiçok daha b

de daha fazn dolayı Kf

enkleminden

3

e;

165

4 d

mm olan cıv

A KIRILM

lma kırılmaakta olup, bğal olarak yr zaman diş

ata ve vidatedir. Dikka

melerin dahaeğerleri çentıvata ve vitörü iyi işle

ik Cıvatala

il 10.11 ve büyük yüklezla olması, snin gerçek

n:

1872

5960 65

d 4 /

vata kullanı

MASI İÇİN

ası eksenel çbu durumlayüksek ortaş dibinde me

lar için yakat edilir ise

a az olması tik etkisininidalarda Kf

nmiş yüzey

r İçin Yoru

10.12 ile cıver taşıdığı insomunun tasdeğeri tablo

270 3

50MPa

4 255

ılmalıdır.

N CIVATA

çekme kuvvarda bir mikalama gerilmevcuttur.

klaşık yorule, haddelenenedeniyle

n artması sodeğeri yer

ylerde birim

ulma Geril

vata somunncelenmişti.sarımını etkodakinden f

81500

5 /

SEÇİMİND

vetinin zamktarda eğilmmeye maruz

lma gerilmeerek imal edaha düşükonucunda drine yüzey

m (bir) olarak

me Konsan

n birleştirme Buna ilave

kilemekte olfarklı olabili

.

DE TEMEL

anla değişimme momentiz kalır. Bun

esi konsantedilen cıvatak olup, sertlaha fazladırfaktörü (CS

k alınır (CS

ntrasyon Fa

elerinde yüketen, gerilmelduğu da beir.

L BİLGİL

mi sonucunti etkili olurna ilaveten,

trasyon faktta ve vidalaleştirilmiş cr. İyi yüzey

S) değeri ku= Kf =1).

aktörü Kf

ke en yakın enin başlan

elirtilmişti. İ

ER

nda (artıp r. Cıvata

gerilme

törü (Kf) ardaki Kf cıvata ve y kalitesi ullanılır.

olan gıç İşte bu

    

10.11.1 DÜŞÜK

Şekil 10mukaveparçalarŞekil 10kuvvetinkuvvetineksenel

İkinci d(

hiçbir zsınırınınalanına

uygulansıfır oldbirleştirsıkıştırmüste gösnedenle10.34a delastik u

CIVK ÖN GER

0.34 de tablemeti analizrdan birine 0.34a ile gön her uyguln toplamı dkuvvet Fb v

durum: Cıva660

aman cıvatan %9 u kadagelen gerilm

nan kuvveti duğunu ve brilen parçalama kuvvetinsterilmiştir. e Fb ve Fc deda durum ikuzama gerçe

VATALARDRİLMELER

o 10.6 da vezlerini gösteetki eden dısterilmekte lamasında, cdış kuvvet 9 ve sıkıştırm

ataya uygul58 382

aya uygulanar az olmalıme olur.

değiştirmezbuna ilişkin arı ayırmayani azaltmayaFe kuvvetin

eki değişimlkide görüldüekleşirken,

DAKİ YORR İÇİN AN

erilen SAE rmektedir. Cış kuvvet 0 olup, bu du

cıvata kuvvekN a eşittir

ma kuvveti F

lanan ön ger280N 38nmaz. (En faıdır). CıvataBunun anla

z. Buda, artolan sertlik a çalışan dışa çalışır, cıvnin kaldırılmler elastik düğü gibi dişsıkıştırma k

RULMA MNALİZİ

grup 8.8 MCıvata ile bkN ila 9 kN

urumda ön geti artarkenr. Diş kuvve

Fc başlangıç

rilme akma 8.3kN). Mu

fazla uygulaa akma sınıramı cıvatad

tan kuvvet ik (sağlamlıkş kuvvetin (vata kuvvetiması ile, cıvdeğerler olanş kuvvetin tekuvvetinde t

MUKAVEM

M10 x 1.5 çebirleştirilen pN arasında dgerilme (sık

n sıkıştırma ket Fe uygula değeri olan

sınır mukavutlaka bilinm

anabilecek krına kadar sı

da oluşan kü

çin elastisitk) ise yine sı(Fe) ilk kez ini artırmazvata eski boyn kb ve kc tarekrar etmestekrar azalm

METİNİN Y

lik cıvatasınparçalarda

değişmektedkıştırma kuvkuvveti aza

anmaz ise, cn 10 kN a eş

vemet değemesi gereke

kuvvet, ispatıkıştırıl ise,

üçük uzamal

e modülünüıfır olur. Buuygulanma. Bu durumyuna ulaşır rafından koiyle birlikte

ma olur.

YÜKSEK V

nın yorulma2 v

dir. Birinci dvveti) 10 kNalmaktadır vcıvataya gelşit olur.

erine eşit olsen bu kadar

atlanmış akm cıvatanın klar cıvataya

ün 207 GPaundan dolayası ile, sadec

m şekil 10.34(elastik). B

ontrol edilir.e cıvatada te

VE

a ve durum:

N. Diş ve bu iki len

sun kuvvet

ma kesit a

a değil, yı, ce 4a da en

Bu Şekil ekrar

    

ŞekiK

Burada Birinci

il 10.34 CKuvveti İle S

birinci ve ikdurum için

Cıvata YoruSıkıştırılıyo

kinci durumön gerilme

ulma Yükleor ve Elasti

Sekil

m için kritik diş dibinde

emesi Örneik Sağlamlı

l 10.34 (dev

k diş dibindee aşağıda be

eği. M10 x ık

vamı)

eki gerilme elirtilen geri

1.5 Cıvatas(Roller Di

dalgalanmailmeyi oluşt

sı İki Değişiş İçin Kf =

asını hesaplturur.

şik Fi 3)

ayalım.

    

1000058

3 517

Diş kuvvetin uygulanması ile, 13kN olur. Aynı zamanda, bu kuvvete karşılık dişin dibinde elastik uzama sonucu oluşan gerilme,

1300058

3 672 olarakhesaplanır.

Cıvatada oluşan çok az bir akma sonucunda bu değer 660 MPa la geriler. 10kN a düşürülmesiyle elastik şekil değiştirmenin oluşturduğu gerilme 672 – 517 = 155 MPa olarak hesaplanır. Birinci durum için diş dibinde oluşan gerilme dalgalanması şekil 10.34b de gösterilmiştir. Bu ikinci durum için olan gerilme dalgalanmasıyla tamamen aynıdır. Her iki durumda da maksimum gerilme dır. Böylece, ortalama ve alternatif gerilme (şekil 10.34c)

diyagramında her iki durum da aynı nokta tarafından temsil edilir. İkisi arasındaki tek fark ise, en fazla akma cıvatayı sıkarken ve dış kuvvet uygulanırken meydana gelir.

Şekil 10.34c deki 2 numaralı nokta 10 kN ila 38.3 kN arasındaki tüm ön gerilme değerlerine uygulanır. Eğer ön gerilme 12.8 kN geçer ise, diş dibi gerilmesi “1” numaralı noktaya ulaşır. “3” numaralı noktada ise dış kuvvetin kaldırılması durumunda (makine çalışmıyor) diş dibi gerilmesidir. “1” numaralı ve “3” numaralı noktalar arasındaki fark, kuvvetinin ilk uygulandığında oluşan akmadan kaynaklanmaktadır. Makine yeniden çalıştırılmaya başlandığında cıvata diş dibinde oluşan gerilmeler “3” numaralı noktadan “2” numaralı noktaya gelir.

Burada yorulma dayanımına karşılık gelen emniyet katsayısı 139/73 veya 1.9 dur. Çünkü kırılma (yorulma) için fazla kuvvet alternatif gerilmeyi sonsuz ömre ulaşmak için (Goodman doğrusu) 139 MPa a (4 numaralı nokta) kadar artırmaktadır. 4 numaralı noktadaki dış yük dalgalanan yük olup, sıfır ila 1.9 x 9 = 17.1 kN arasında değişir.

NOTE: birinci durumda; fazla yük uygulanması uygun değildir çünkü sıkıştırma kuvveti sıfıra düşer ve parçalar ayrılır. 10 2/3 17.1 0 . İkinci durumda ise fazla yük uygulanmış olsa bile parçaları sıkıştıran büyük bir kuvvet hala mevcuttur. 38.317.1 21.2kN .

10.11.2 CIVATAYA YÜKSEK ÖNGERİLME UYGULAMANIN AVANTAJLARI

Cıvatalar sıkıştırılır iken, akma sınırının aşılma olasılığı her zaman mevcut olduğundan, cıvatalar için ön gerilme değeri hiçbir zaman akma sınırında verilmemelidir. Ön gerilme için her zaman ispatlanmış akma sınırı değeri ( ) kullanılmalıdır. Bu durumda moment

anahtarları kullanmak uygun olmaktadır. Parçaların cıvatalarla sıkıca sıkıştırılmasının avantajları;

1. Sıkıştırılan parçalarda daha büyük etkili alan oluşturduğundan dinamik yüklerin cıvataya etkisi azalır.

    

2. Bg

3. B

Hatırlatuygulam(taşıyaccıvatala

Problemedilmiş diş kuvvgerilme ispatlan

Verilen

İstenendurum i

Kabulle

1. C2. 3.

a) Cıva

Bura

alınm

Bağlantınıngösterir.Bazı dişleri

tılması çok ömasında diş cağı yükü azarın alanları

m 6: Şekil 1M12 x 1.75

vetin etkisi olmadığı d

nmış akma s

nler: Şekil 1

nler: Sonsuziçin b) cıvat

er ve Çözüm

Cıvata aynıSıkıştırılan Sıkıştırılan

atalarda ön

ada değe

mıştır.

n fazla yük u

in kesilmesi

önemli olandiplerinin ç

zaltmaz). Bi%35 azaltıl

10.35a da gö5 cıvatasıylaaltındadır. S

durum için bsınırına eşit

10.35a, 5 in

z ömre karşıtada ispatlan

m:

ı çapta düzgparçaların yparçaların o

gerilme yok

2

eri tablo 10.

uygulaması

ine karşı ma

n bir konu, sçok az bir akilinmesi gerlmıştır.

örülen iki ma sıkıştırılmSonsuz ömrb) cıvata sıkolması duru

nçi kalitede

ılık gelen Fnmış akma

gün bir şaftayüzeyleri çooluşturduğu

k

2 84

.6 dan 5 den

sonucunda

aksimum di

sünek malzeakmaya marreken bir hu

makine parçmıştır. Parçal

re karşılık gkıştırılarak oumunda.

M12 x 1.75

Fmax kuvveti sınır değeri

Şekil 10.35

a sahiptir. ok düzgün ou etkili alan

4.33.8

n büyük kal

a ayrılmasın

renci göster

emeden yapuz kalması

ususta, tablo

ası 5 inçi kaları değeri sgelen Fmax koluşturulan

5 cıvata,

nedir? a)cıine eşit ön g

5

olup, arada şekil 10.28

lite ve keser

a karşılık m

rir.

pılmış cıvatacıvataya za

o 10.4 ve 10

alitede ve disıfır ile Fmax

kuvveti nediön gerilme

vatada ön ggerilme olm

conta mevc deki gibidi

.

rek üretilen

maksimum d

alarda ön gearar vermez.0.5 deki çeli

dişleri kesere

x arasında deir? a)cıvataddeğerinin c

gerilme olmması durumu

cut değildir.ir.

diş için 3.8

direnci

erilme . ik

ek imal eğişen da ön cıvatanın

adığı unda

8

    

Bu cıvata malzemesi için (kalitesi 5) tablo 10.5 den 520 ; 0.5 5202

1 0.9 1

Şekil 10.35c deki grafikten okunur. Bu nedenle;

0.0225 162

b) Ön gerilme ispatlanmış akma sınırı gerilmesine ulaşıncaya kadar sıkıştırılmış. Bu durumda ön gerilme:

380 84.3

Burada iki parça yüzeyi çok düzgün olduğundan ve aralarında conta olmadığından ve basitbirşekilde ve ye orantılıdır (denklem 10.14). Cıvata ucu sıkıldıktan

sonra somun seviyesini birkaç diş geçmekte ve cıvata saftı düzgün ve 12 mm çapa sahiptir. Böylece;

4 412

Şekil 10.28 kullanılarak hesaplanır.

165 6 30 30

165 12 6 12 50 0.577 50 0.333 .

Böylece;

113113 712.7

. .

Bunun anlamı dış kuvvetin sadece %14 dü cıvatalar tarafından hissedilmektedir. Geri kalan kısım sıkıştırma kuvvetini azaltmak için harcanır.

Yükün dalgalanması simetrik olduğundan %7 si pozitif %7 si negatif tarafta kalır. Bu durumda Maksimum yüke etkisi %7 olur. Yani . Böylece cıvatadaki alternatif gerilme:

0.0784.3

3.8 .

Burada maksimum kuvvet olarak yukarıda hesaplanan 32034 N kullanılır. Çünkü bu değer iki parçanın bir birinden ayrılmasına müsaade etmez. Bu durumda;

0.0032 0.0032 32034

Şekil 10.34c burada bulunan 101 MPa gerilmenin sonsuz ömür çizgisinin (Goodman çizgisi) altında olduğu görülmektedir. Böylece b şıkkının cevabı 32000 , veya birinci durumun 4.4 katı.

    

10.12 DSEÇİM

Görüldügerilme belirlemdurumd

Yorulmnumaralgerilmegösterilmgörülme

Görüldüdurmaktdeğerler–uzamanoktasınşekilde,işlemler

Yorulmtestler sde verilmyorulma

DENEY TAMİ

üğü gibi her kapasitesin

miştir. Cıvatda yukarıdak

ma limitli altlı nokta) birsi (ultımatemiştir. Eğerektedir.

üğü gibi cıvktadır. Yorulrindeki küçü

a eğrilerinin nın uzağınd tablo 10.6 ri ve birleşti

ma etkisinde onucunda dmektedir. Ba limitli alte

ABLOLAR

rhangi bir cınden bağımsta sıkıştırılanki cümle do

ernatif cıvarçok değişik

e gerilme) ilr tablo 10.7

vataların taşılma limitli kük değişme doğruluğu

da var olan gdan elde ediği diğer diş

çalışan yükdaha iyi paraBu değerler,ernatif norm

Şekil

RINI KULL

ıvatanın sıksızdır. Yapın parçalar üğru olmaya

ta gerilmesik çelik için e artmayıp,ye bakılırsa

ıyabileceği kesme noktalerde fazlasşüpheli olu

gerilme değdilen averaj şi tam olara

ksek kaliteliametreler elbirçok mal

mal gerilmel

10.35 D

LANARAK

kıştırılmasıyılan testler büzerinde çokabilir.

ine karşılık geçerlidir. B sabit olaraka, burada ul

alternatif kası (şekil 10sıyla etkilenur. Daha ilerğişimleri için

Kf değeriniak ifade ettiğ

i malzemedelde edilmiştlzeme için klerdir.

evamı

K YORULM

yla oluşan gbu durumunk fazla sıkış

gelen kesmBurada alterk kalır. Bu dltımate geril

kuvveti tespi0.34c deki 4nmektedir. Bri giderek, Gn elde edildn diş profiliği düşünülem

en yapılmıştir. Bununlakullanılan uy

MA YÜKÜ

erilme, cıvan doğruluğuştırma kuvv

me noktası (şrnatif gerilmdurum denelmede bir d

it etmek bir4 numaralı nBu durumdaGoodman eğdiği düşünülini, yüzey kmez.

ş cıvatalar üa ilgili bazı sygun bir som

Ü İÇİN CIV

atanın alternu bir koşul dveti oluşturu

şekil 10.34cmenin dayaneylerle de değişiklik ol

raz karışık gnokta), Sy a elde dilen ğrilerinin yolmelidir. Aykalitesini, ıs

üzerinde yapsonuçlar tab

omun ile eld

VATA

natif dışında ur ise, bu

c de 4 nma

lmadığı

gibi

gerilme orulma ynı ıl

pılan blo 10.7

de edilen

    

Burada bağlamaBuda yüsıkıştırıl

1.

2. 3.

Bundandayanımbirleştir

ProblemsilindiriSilindir Silindir imal ediolarak kEmniyekullanım

Verilenise 350 emniyet

İstenen

Tab

önemli olana elemanlarüksek gerilmlması deme

GeneldegerilmenBirleştirCıvatan

n başka, cıvamını azaltır. rilmesinde k

m 7: Şekil 1in çapı 250 kapağını sıdökme dem

ilmiş olup, Ekabul edilmiet katsayısı 2mdan sonra

nler: Dış kumm, 8.8 kat katsayısı 2

nler: Emniy

lo 10.7 S

n kritik yorurını tasarlarkme değerlerektir. Daha ö

e sıkıştırılannin salınım rilen parçala

nın gevşeme

atadaki ön gKüçük boy

kullanılır.

10.36 da görmm ve silinıkıştırmak içmirden imalE = 70 GPaiştir. Sıkıştı2 olacak şekön gerilmen

uvvet 0 ila 2alitesinde ha2, 0.55

et katsayısı

Sıkıştırılan

ulma yüklerken onların rine sahip olöncede belir

n parçaların değerlerini

arın ayrılmaesine karşılık

gerilmeyi izyuttaki cıvat

rülen ve içindir kapağınçin 8.8 kalitedilmiş olu

a. Montaj duırılan dökmekilde sonsuznin en düşü

.5 MPa, siliaddelenmiş

2 olacak şe

Cıvatanın

rine maruz kön gerilme

lan cıvatalarrttiğimiz gib

n rijitliğini (si azaltır. aması için iyk daha yüks

zafi olarak atalar ise, dah

inde basıncının cıvatalartesinde haddup, E = 100 urumuna göe demir ve z ömür için

ük değeri be

indirin çapı 12 adet cıv

ekilde sonsu

Yorulma M

kalan modedeğerlerinirın ispatlanmbi, ön gerilm

sağlamlığın

yi bir güvensek direnç g

az miktarda ha küçük ve

ın 0 ila 2.5 Mrının yerleşdelenmiş 12GPa ve sili

öre sıkıştırılaaleminyum cıvata boyu

elki 0.55

250 mm, cata, E = 100

uz ömür için

Mukaveme

ern cıvata-so maksimummış akma gmeyi artırma

nı) artırır. Bu

nce olur. gösterir.

artırmak, cıe hafif parça

MPa arasındtirildiği çap2 adet cıvataindir kapak an efektif almetallerin

utunu bulun olarak al

ıvatalarının0 GPa, E =

n cıvata boy

eti, Sa

omun, vida ma çıkarmakgerilmesine

mak;

uda cıvatad

ıvatanın aların

da değişen p ise 350 mma kullanılm aleminyumlan Ac = 5Akalınlıkları

nuz. Belli bilınabilir.

n yerleştirild70 GPa, Ac

yutunu bulu

gibi ktır. kadar

daki

m. aktadır.

mdan Ab aynıdır.

ir

diği çap = 5Ab,

unuz.

    

Kabulle

1. Y2. T3. C4. B

Silindird

Silindir

Her bir

Burada hesaplar

Denklem

Şek

er ve Çözüm

Yük cıvatalTablo 10.7 Cıvataların Başlangıç ö

deki maksim

kapağına g

4

cıvataya dü

iki metal birda dökme d

5

m 10.14 den

kil 10.36

m:

lara eşit olarcıvataların gerilmeleri

ön gerilme d

mum basınç

gelen kuvvet

4

üşen kuvvet

irleştirildiğidemir “1” v

100/2

n cıvata için

Cıvatalarl

rak dağılmıyorulma ge

i diş dibi çapdeğeri 0.55

ç, p = 2.5 M

pmax =

t:

2504

5

: /12 2

inden yay kve aleminyu

1 1

n;

la Sıkıştırıl

ıştır.erilmelerini pı göz önün

olarak

MPa, bu değ

= 2(2.5) = 5.

5.0

245.4/12

katsayısı denum “2” indis

1

5 7/2

lmış Basınç

vermektedine alınarak hk alınabilir.

ğeri emniye

0 MPa

.

nklem 10.15siyle göster

0;

; bu

çlı kap Kap

ir.hesaplanmış

et katsayısıy

.

5 verildiği gilsin.

yukarıd

uradan

pağı

ştır.

yla çarparsak

.

gibi hesapla

dayeriney

k

anır. Bu

yazılırsa

    

412200

.

Denklem “i” kullanılarak cıvatada artan kuvvet hesaplanır.

∆1

1 2.0620500 ∆ .

Alternatif (dalgalanan) kuvvet

∆2

67002

Bu cıvata için yorulma mukavemeti değerlerine tablo 10.7 den baktığımızda 69 MPa olarak okunur. Gerçek alternatif gerilmeyi hesap edersek;

693350

.

Tablo 10.3 den üstte olacak şekilde en alan değerine sahip cıvata seçilir. Bu problem için bu değer M10 x 1.5 cıvatasıdır.

En düşük sıkıştırma kuvveti 0.55 denklemiyle verilmektedir buna göre;

üçü ş ∶ 0.55 600 58.0 .

6.7 kN, 20.5 kN nun %33 ü olup, bu yüzde cıvatanın gerilme kuvvetine ilave olup, %67 ise sıkıştırma kuvvetini azaltmak için kullanılır.

Bu değer ise; 0.67(20.5) = 13.7 kN.

Geriye kalan sıkıştırma kuvveti ise: 19.2 – 13.7 = 5.5 kN

10.13 CIVATALI BAĞLANTILARIN YORULMA MUKAVEMETİNİN ARTIRILMASI

Cıvata veya cıvata somun bağlantılarıyla sıkıştırılmış bir bağlantıda cıvataların yorulma dayanımını artırmanın yollarını aşağıda liste olarak verelim.

1. Cıvatanın gerilmesini artıran dış kuvvetin bir miktarını azaltmak için sertlik ayarlaması yapılır.

a. , modülü yüksek bir malzeme kullanılarak artırılır. Karşılaştırılmada birleşmiş düz ve pürüzsüz yüzeyler (arada conta yok) ve daha büyük alan ve plakanın kalınlığı (Şekil 10.28 de sıkıştırma kuvvetinin artırılması i nasıl artırır).

b. nin azaltılması, yeteri kadar sıkıştırma kuvvetini daha küçük fakat mukavemeti daha yüksek cıvatalarla yapılması durumunda ve ön gerilme değerine kadar hassas moment anahtarları kullanarak parçaları sıkıştırmakla

    

yapılır. Düğer bir yol ise cıvatanın şaft alanını şekil 10.13 olduğu gibi azaltmaktır.

2. Somununun tasarımını değiştirerek daha fazla dişin yük taşımasını sağlamak ve emin olmak gerekir ki yükü taşımak için yeteri kadar diş mevcuttur.

3. Daha büyük diş dibi yarıçapı kullanarak diş dibi gerilme konsantrasyonunu azaltmak. a. Şekil 10.2 de diş dibi yuvarlatma yarı çapı 0.144p olarak sanayide ve uzay

sanayinde kullanılır. b. Diş dibi yuvarlatma yarıçapı 0.180p olan cıvatalar ise uzay sanayinde

kullanılır. 4. Malzemenin ıspat edilmiş (test edilmiş) en yüksek akma sınırını kullanarak, bu sınıra

kadar ön gerilme uygulamak. 5. Sıkıştırma sırasında formülüne sadık kalmak.

6. Cıvata dişlerinin haddelenerek imal edildiğinden emin olunmalıdır. Dişler keserek oluşturulmamalıdır. Sertleştirme yapıldıktan sonra dişlerin oluşturulması daha yüksek mukavemet değerleri oluşturur.

7. Cıvatada eğilmenin minimuma indirilmesi gerekir (şekil 10.29).